I et gennembrud, der kan være til gavn for to forskellige miljøvenlige teknologier, har en gruppe schweiziske forskere opdaget en måde at fremstille bionedbrydelig plast af et irriterende affaldsprodukt af biobrændstof.
Markedet for PLA, en form for planteafledt, biologisk nedbrydelig plast, der allerede bruges i fødevareemballage, forventes at vokse fra 360.000 tons i 2013 til over 1, 2 millioner tons i 2020. Men PLA stammer fra planter som majs, sukker og tapioka-rødder (afhængigt af regionen). Så at fremstille megaton af plantebaseret plast kan muligvis betyde at afsætte millioner af hektar jord, der ellers kunne bruges til at dyrke mad.
Men en gruppe forskere ved Institute of Chemical and Bioengineering på universitetet ETH Zürich, ledet af professorer Konrad Hungerbühler og Javier Pérez-Ramírez, har skitseret en ny proces til fremstilling af PLA ved hjælp af glycerol, et affaldsbiprodukt fra biobrændstofproduktion. Ifølge arbejdet, der for nylig er blevet offentliggjort i tidsskriftet Energy & Environmental Science , sparer denne teknik energi ved at bruge et produkt, der ellers ofte bortskaffes i floder eller fodres til husdyr (på trods af bekymring over dets virkninger), mens det også producerer 20 procent mindre kulstof dioxid end traditionelle metoder.
I stedet for at bruge gæring til at skabe PLA, som det almindeligt gøres, samarbejdede forskerne med forskere fra universitetets Advanced Catalysis Engineering-gruppe for at skabe en brugerdefineret katalysator. Lavet af et mikroporøst mineral og udviklet til en stor del af Pierre Dapsens, en ph.d.-studerende, der arbejder med Pérez-Ramírez, fremmer katalysatorens struktur specifikt den ønskede kemiske proces.
Med den stigende efterspørgsel efter bioplast ville denne metode naturligvis ikke være så nyttig, hvis mængden af tilgængeligt affaldsglycerol ikke kunne holde trit. Men Cecilia Mondelli, en seniorforsker i gruppen Advanced Catalysis Engineering i ETH Zurich og en af papirets coauthors, siger, at det ikke burde være et problem.
Ifølge Mondelli forventes biodieselproduktion at nå næsten 40 millioner tons i 2020, og at rå glycerolaffald udgør cirka 10 procent af denne vægt. "For øjeblikket, " siger hun, "er alle prognoser for, at biodieselproduktionen vil stige, og mængden af tilgængeligt rå glycerol vil være højere og højere."
For enhver branche at starte, er profit selvfølgelig også vigtigt. Og holdet siger, at deres metode ved at sænke omkostningerne kunne øge overskuddet på PLA-produktion med op til 17 gange eller mere. Merten Morales, en ph.d.-studerende i gruppen Sikkerhed og miljøteknologi og en anden af papirets forfattere, siger, at ud over rentabiliteten giver deres arbejde en ramme for dem, der måske ønsker at bruge denne metode i en ny eller eksisterende bioraffinaderi.
"Hvad denne videnskabelige publikation generelt viser, " siger Morales, "er den retning, der skal gå for [PLA] -produktion, at der er en måde, der er en mulighed."
Han advarer også om, at holdets metode ikke bliver anvendt natten over - i det mindste i masseskala. Han påpeger, at oliebranchen tog mere end 50 år at bygge massive raffinaderier, og at deres arbejde sigter mere mod at vise potentielle investorer, at en teknologi, der er grøn, også kan være rentabel nok til at være levedygtig.
Selv hvis det bioplastiske marked boomer takket være denne nye metode, vil der stadig være et stort behov for oliebaseret plast i en overskuelig fremtid. PLA (i det mindste i sin nuværende form) håndterer ikke høje temperaturer godt. Så forvent ikke, at det snart dukker op i din kaffekop eller en mikrobølgeovn madbeholder.
